全地球測位システムを用いた森林資源モニタリング調査支援システムの開発

利用全球定位系统开发森林资源监测调查支持系统

基本信息

批准号：
15780116
负责人：
吉村哲彦
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では森林資源モニタリング調査を支援するシステムをGPSとPDAとパソコンを用いて開発している。このシステムは、森林資源モニタリング調査の調査員を安全かつ効率的に目的地まで誘導するためのものである。さらに、位置情報に加えて画像や文字情報によって、調査員の経験を後任者に引き継ぐことが可能になっている。しかし、森林内では樹冠や斜面の影響でGPSの測位精度が大幅に低下することが知られている。そこで、本研究ではネットワーク型DGPSとGPSアンテナポールを用いることによって測位精度の改善を試みた。ネットワーク型DGPSを用いることによって、森林内でも安定して高い測位精度か得られることが示されたが、この方式はリアルタイムで利用することができない。そこで、GPSのアンテナ高を上げることにより、森林内でも樹冠の影響を緩和しながら安定的に測位が可能になると考え、軽量で可搬性の高いカーボンを素材にしたGPSアンテナポールを試作した。京都大学上賀茂試験地でGPSアンテナポールを利用した測位実験を行った結果、森林内でもGPSの測位精度が大幅に向上することが示された。特に、安価なナビゲーション用のGPS受信機を用いた場合に、樹冠下における測位精度の向上が顕著であった。逆に、高価な測量用のGPS受信機を用いた場合には、樹冠の下でも安定的に高い測位精度が得られるため、必ずしもアンテナポールは必要ではないという結果になった。本研究で開発したGPSアンテナポールについては、鉛直性の確保や突風に対する対応が課題として残された。

在这项研究中，我们正在开发一个系统，以支持使用 GPS、PDA 和个人计算机进行森林资源监测调查。该系统旨在引导森林资源监测测量人员安全、高效地到达目的地。此外，除了位置信息之外，图像和文本信息还使调查人员可以将他们的经验传授给继任者。然而，众所周知，由于树冠和坡度的影响，GPS定位精度在森林中显着下降。因此，本研究尝试利用网络型DGPS和GPS天线杆来提高定位精度。尽管已经证明基于网络的DGPS即使在森林中也能提供稳定且高的定位精度，但该方法无法实时使用。因此，我们认为提高GPS天线的高度即使在森林中也能实现稳定定位，同时减轻树冠的影响，因此我们制作了一个由轻质且高度便携的碳材料制成的原型GPS天线杆。在京都大学上贺茂试验场使用GPS天线杆进行的定位实验结果表明，即使在森林中，GPS定位精度也显着提高。特别是，当使用廉价的GPS接收器进行导航时，树冠下的定位精度的提高是显着的。相反，当使用昂贵的GPS接收机进行测量时，即使在树冠下也能获得稳定且较高的定位精度，因此不一定需要天线杆。本次研究开发的GPS天线杆，还存在确保垂直度、应对阵风等问题。